沈超凡

摘 要：电力系统中的继电保护被广泛的应用。本文结合110kV的变电所为研究对象，对继电保护发生的故障进行分析，同时对继电保护进行设计，以更好地维护电力系统。

关键词：l10KV变电所；继电保护；保护配置

随着我国经济的不断发展和社会生活的日益丰富，人们的生活水平也得到了相应的发展，用电量也随着生活的提高而变得越来越大，这就要求电力设备系统必须持续更新以配合电网规模的不断扩大。电力系统可以平稳运行主要依靠继电保护装置来保护其安全。因为110kV继电保护装置主要保障变电站的安全运行，所以研究110kV继电保护的故障极具现实意义。

一、继电保护与故障原因分析

1.继电保护

在目前的电力系统中，一旦被保护的元件和系统设备出现故障问题，则应当有该设备和元件的控制继电器保护装置迅速的产生动作，将故障迅速的切除或者自我处理，同时与其距离最近的断路器也会及时的发出跳闸指令，使得已经发生故障的电力设施和元件从电力系统中分离出来，从而降低设备对整个电力系统造成的损坏和影响，并满足了一些特定电力系统工作要求。继电保护装置是目前电力系统中的一项准确的反应电气设备不正常工作状况的关键，根据这些不正常工作情况以及设备维护条件分析，从而发出不同的警告信号，以便通知工作人员进行及时的处理与修复，或者也可以由保护装置自我进行调整与优化，从而将一些可能会引起安全事故的电气元件和设备及时的更换和切除。

2.继电保护常见故障分析

（1）电流互感饱和故障。电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出线过流保护拒绝动作时而导致配电所进线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

（2）开关保护设备的选择不当。开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所一开关站一配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

二、110kV变电所继电保护配置

1.对变压器的保护

主变保护采用微机型保护，配置的保护有差动、高压侧后备、中压侧后备、低压侧后备、非电量保护。差动保护动作跳主变三侧断路器。差动保护采用多CPU结构，防止因CPU异常时保护拒动。

高压侧复合电压闭锁方向过流保护，设二段二时限，两段均可选择带方向或不带方向带方向，第～时限跳开中压侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。方向元件电压取自高压侧。高压侧复合电压闭锁过流保护，设一段一时限，延时跳变压器三侧断路器。

高压侧零序方向过流保护（指向变压器，CT接高压侧套管CT），设一段一时限，跳变压器三侧断路器。

高压侧中性点零序过流保护，设一段一时限，跳变压器三侧断路器（CT接中性点CT）。高压侧中性点放电间隙保护（包括零序电流和零序过压），保护设二时限，第一时限跳开本侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。零序过压保护要求取外接3UO。

中压侧复合电压闭锁方向过流保护，保护为二段式，一段带方向，二段不带方向，每一段带三个时限，第一时限跳开本侧母联断路器，第二时限跳开变压器本侧断路器，第三时限跳开变压器三侧断路器。方向元件电压取自高压侧。中压侧复合电压闭锁过流保护，设一段一时限，延时跳变压器三侧断路器。

低压侧复合电压闭锁方向过流，保护为二段式，每一段带三个时限，第一时限跳开本侧母联断路器，第二时限跳开变压器本侧断路器，第三时限跳开变压器三侧断路器。高、中、低侧各装一套过负荷保护，动作发信号。高压侧启动冷却器的过负荷保护，接点启动冷却器。高压侧闭锁有载调压的电流保护。非电量保护包括：主变本体，重瓦斯跳闸，轻瓦斯发信号。有载调压开关保护继电器，动作跳闸。压力释放1，压力释放2动作跳闸，或发信号。主变温度动作跳闸和温度高发信号。速动油压继电器跳闸，或发信号。主变油位信号。有载开关油位信号。冷却器全停后经油温高延时跳闸和冷却器全停信号。

2.110kV输电线路的保护

（1）110kV线路配置三段相间距离、接地距离保护，四段定时限零序方向过流保护，三相一次重合闸。后备保护采用远后备方式。

（2）光纤分相电流差动保护：主保护配置1套光纤分相电流差动保护，后备保护采用远后备方式，为三段相间距离、接地距离保护，四段定时限零序方向过流保护，三相一次重合闸。线路在空载、轻载、满载条件下，在保护范围内发生金属或非金属性的各种故障时，保护应能正确动作。在保护区外发生金属或非金属故障时，保护不应误动作；区外故障切除，区外故障转换，故障功率突然倒向及系统操作等情况下，保护不应误动作；被保护线路在各种运行条件下进行各种倒闸操作时，保护装置不得误发跳闸命令。

110kV线路配置三相一次重合闸装置，要求重合闸能实现检同期合闸、检无压合闸和不检查合闸，检压元件可用同名相线电压，也可用相电压。

3.对35kV线路的保护：采用微机型三段式相间距离保护，三相一次重合闸，并具有低频减载功能。

4.对l0kV线路的保护：微机型电流速断保护，过电流保护，三相一次重合闸，及小电流接地选线及低周、低压减载功能。

5.对35kV电容器：采用微机型过压、失压保护及电流速断、过电流保护，并设分相接入差压保护。

三、结束语

110kV继电保护设备是保障我国的电力系统安全稳定运行的重要条件，只有保证我国的继电保护设备的正常运行和减少故障的出现，我国的电力系统才会得到长足的发展与进步，才能为我国的经济发展和社会进步提供源源不断的动力。随着社会的不断进步和经济的稳步增长，社会对电力系统的安全和稳定提出了更全面和更立体的要求，只有更加深入的了解变电设备出现故障的原因，才能有针对性的提出解决的方式和方法，才能更好地服务于我国的电力系统的发展。所以，掌握110kV继电保护设备故障出现的原因和具体的解决策略具有极大的现实意义。

参考文献：

[1]王海军.电力系统继电保护技术的探析[J].内蒙古煤炭经济，2011（2）.

[2]季利明.浅谈电力系统继电保护的意义现状及前景[J].科技致富向导，2011（5）.

[3]马庆华.电力系统继电保护的自动化研究[J].科技致富向导，2011（2）.